肖　怡　陶大勇　趙明明　趙江波　馬　濤　屠　焰　刁其玉*

(1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，阿拉爾843300；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，

農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081)

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地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊甲烷排放及消化代謝的影響

肖怡1,2陶大勇1趙明明2趙江波2馬濤2屠焰2刁其玉2*

(1.塔里木大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，阿拉爾843300；2.中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院飼料研究所，

農(nóng)業(yè)部飼料生物技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100081)

摘要：本試驗(yàn)旨在研究飼糧中不同添加水平的地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊甲烷排放及消化代謝的影響，為微生態(tài)制劑減少肉羊甲烷排放和提高飼料利用率提供依據(jù)。試驗(yàn)選取24只體重為(45.00±1.96) kg、體況良好的杜泊()×小尾寒羊(♀)雜交F1代成年羯羊，采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，將其分為4組，每組6只羊，每只羊?yàn)?個(gè)重復(fù)，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，3個(gè)試驗(yàn)組基礎(chǔ)飼糧中地衣芽孢桿菌的添加水平分別為2.4×108、2.4×109和2.4×10(10) CFU/(只·d)，分別記作低、中、高劑量組。試驗(yàn)期20 d，其中預(yù)試期8 d，正試期12 d。采用Sable開(kāi)路式循環(huán)測(cè)熱系統(tǒng)測(cè)定甲烷排放量，采用全收糞尿法測(cè)定消化代謝指標(biāo)。結(jié)果表明：1)與對(duì)照組相比，低、中劑量組顯著降低了肉羊干物質(zhì)采食量和代謝體重基礎(chǔ)的甲烷排放量[L/(kg W(0.75)·kg DMI)](P<0.05)，降幅分別為5.18%和9.33%。2)與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組均顯著提高了肉羊干物質(zhì)、有機(jī)物、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維(除低劑量組)、氮的表觀消化率和沉積氮(P<0.05)，并顯著提高了飼糧消化能和代謝能(P<0.05)。本試驗(yàn)條件下，添加地衣芽孢桿菌可在一定程度上降低肉羊的甲烷排放量，提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率，進(jìn)而提高飼料的能量利用率。

關(guān)鍵詞：微生態(tài)制劑；地衣芽孢桿菌；甲烷；消化代謝；肉羊

溫室氣體累積造成的全球變暖引起了人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注，甲烷(CH4)作為一種重要的溫室氣體，是大氣中含量最為豐富的有機(jī)碳?xì)怏w，占溫室氣體的16%[1]，對(duì)當(dāng)前全球變暖的綜合貢獻(xiàn)率達(dá)到19%，僅次于二氧化碳(CO2)[2]。反芻動(dòng)物因其瘤胃內(nèi)微生物的發(fā)酵而產(chǎn)生大量的CH4，每年排放量約8×107t，占人為CH4排放總量的33%[3]，不僅對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重的污染，還使飼料中的能量大量損失。在奶牛生產(chǎn)中，通常有6%～10%的總能轉(zhuǎn)變?yōu)榧淄槟躘4]。但反芻動(dòng)物瘤胃CH4的產(chǎn)生是必需的過(guò)程，對(duì)維持瘤胃氫分壓具有重要作用。因此，通過(guò)何種方式調(diào)控反芻動(dòng)物瘤胃CH4的產(chǎn)生，使其在保證動(dòng)物機(jī)體健康和安全性的基礎(chǔ)上減少CH4的排放，具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義?？股厮鶐?lái)的菌群失調(diào)、耐藥、藥物殘留等弊端已經(jīng)被人們所熟識(shí)。微生態(tài)制劑作為一種新型的綠色添加劑，近年來(lái)在動(dòng)物生產(chǎn)上的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，且生產(chǎn)效益顯著。地衣芽孢桿菌具有抗逆特性，是芽孢桿菌中具有應(yīng)用潛力的菌種之一，能夠調(diào)節(jié)動(dòng)物胃腸道菌群平衡，促進(jìn)有益菌的生長(zhǎng)，降低病原菌的數(shù)量，增強(qiáng)機(jī)體的免疫力[5]，同時(shí)提高飼料利用率。不少報(bào)道表明，地衣芽孢桿菌對(duì)動(dòng)物生長(zhǎng)、繁殖及抗病、提高飼料報(bào)酬等方面具有正效應(yīng)，但對(duì)反芻動(dòng)物CH4調(diào)控，特別是通過(guò)體內(nèi)試驗(yàn)調(diào)控瘤胃CH4的評(píng)價(jià)鮮少。微生態(tài)制劑對(duì)反芻動(dòng)物CH4調(diào)控的作用機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。本試驗(yàn)給成年肉用綿羊直接飼喂地衣芽孢桿菌，通過(guò)Sable開(kāi)路式循環(huán)呼吸測(cè)熱系統(tǒng)對(duì)肉羊CH4排放量進(jìn)行實(shí)測(cè)，同時(shí)開(kāi)展消化代謝試驗(yàn)，探討了地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊CH4排放量及消化代謝的影響，為微生態(tài)制劑減少反芻動(dòng)物CH4排放，提高飼料能量利用率提供理論依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)時(shí)間和地點(diǎn)

本試驗(yàn)于2014年12月至2015年1月在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院南口中試基地開(kāi)展。

1.2試驗(yàn)材料與儀器

地衣芽孢桿菌：活菌數(shù)量1×1010CFU/g，由北京華農(nóng)生物工程有限公司提供。

CH4測(cè)定裝置：Sable開(kāi)路式循環(huán)測(cè)熱系統(tǒng)，LGR氣體分析儀，購(gòu)于美國(guó)Sable公司。整套試驗(yàn)裝置由Sable系統(tǒng)的測(cè)定裝置、密閉式氣體代謝室和配套的計(jì)算機(jī)軟件組成。

1.3試驗(yàn)動(dòng)物與飼糧

1.4試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，將24只羊分為4組，即1個(gè)對(duì)照組和3個(gè)試驗(yàn)組，每組6只羊，每只羊?yàn)?個(gè)重復(fù)，對(duì)照組飼喂基礎(chǔ)飼糧，3個(gè)試驗(yàn)組在基礎(chǔ)飼糧的基礎(chǔ)上添加地衣芽孢桿菌，添加水平分別為2.4×108、2.4×109和2.4×1010CFU/(只·d)，即低、中、高3個(gè)劑量組。試驗(yàn)期20 d，其中預(yù)試期8 d，正試期12 d，正試期內(nèi)開(kāi)展消化代謝試驗(yàn)和氣體代謝試驗(yàn)。

采用Sable開(kāi)路式循環(huán)測(cè)熱系統(tǒng)、LGR氣體分析儀測(cè)定CH4排放量，該系統(tǒng)連接6個(gè)呼吸測(cè)熱箱，可以同時(shí)測(cè)定6只羊的CH4排放量。在正試期的第1、4、7、10天分4批(每批6只羊)將羊只移入呼吸測(cè)熱箱，適應(yīng)1 d后，隨后測(cè)定2 d的CH4排放量，并計(jì)算甲烷能。每只羊進(jìn)入和離開(kāi)呼吸測(cè)熱箱時(shí)均稱重，平均體重作為羊只測(cè)熱體重。消化代謝試驗(yàn)采用全收糞尿法進(jìn)行樣品的收集。

表1　基礎(chǔ)飼糧組成及營(yíng)養(yǎng)水平(干物質(zhì)基礎(chǔ))

1)預(yù)混料為每千克飼糧提供 The premix provided the following per kg of diet：Fe 60 mg，Mn 40 mg，Cu 16 mg，Zn 70 mg，Se 0.3 mg，I 0.8 mg，Co 0.3 mg，VA 12 000 IU，VD 5 000 IU，VE 50 mg。

2)營(yíng)養(yǎng)水平均為實(shí)測(cè)值。Nutrient levels were measured values.

1.5樣品的收集與保存

每天晨飼前進(jìn)行試驗(yàn)羊前1天糞樣與尿樣的收集，將糞袋取下稱重，記錄試驗(yàn)羊的排糞量，糞樣混合均勻，按排糞量的10%取樣。收集尿樣時(shí)，用盛有100 mL 10%的H2SO4尿桶進(jìn)行收集，記錄尿液體積，混合均勻后用4層紗布過(guò)濾，按排尿量的10%取樣。每天收集的糞樣和尿樣均保存于-20 ℃冰箱。此過(guò)程連續(xù)進(jìn)行6 d，并將每只羊所有收集到的樣品混合均勻后備用。消化代謝試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，將每只羊的糞樣置于65 ℃烘箱內(nèi)烘干48 h，回潮48 h后稱重，得出初水分含量，隨后經(jīng)粉碎過(guò)40目網(wǎng)篩制成分析樣品，以備分析檢測(cè)。

1.6試驗(yàn)羊管理

按照NRC(2007)綿羊的維持需要，試驗(yàn)羊采用限飼的方法，每天限飼基礎(chǔ)飼糧1 200 g，08:00和18:00各飼喂1次，將不同劑量的地衣芽孢桿菌分別飼喂對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)羊只。具體操作步驟：將顆粒料倒入料槽中，在顆粒料表面噴灑少量的水，然后將地衣芽孢桿菌撒在顆粒料表面，以使羊只優(yōu)先采食菌粉。噴灑少量水，目的是使菌粉可以黏附在顆粒料上，以免羊只在采食過(guò)程中因菌粉掉落到料槽底部而影響菌粉的攝入量，每只羊每天中午補(bǔ)飼羊草200 g，自由飲水。

1.7數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)采用SAS 9.2統(tǒng)計(jì)軟件中的ANOVA程序進(jìn)行分析，差異顯著時(shí)用Duncan氏法進(jìn)行多重比較，P<0.05作為差異顯著的判斷標(biāo)準(zhǔn)。

2結(jié)果與分析

2.1地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊CH4排放的影響

由表2可知，在肉羊飼糧中添加地衣芽孢桿菌，低、中劑量組的CH4排放日總量(L/d)、干物質(zhì)采食量基礎(chǔ)的CH4排放量(L/kg DMI)、代謝體重基礎(chǔ)的CH4排放量(L/kgW0.75)及干物質(zhì)采食量和代謝體重基礎(chǔ)的CH4排放量[L/(kg W0.75·kg DMI)]均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)，其中中劑量組降幅較大。與對(duì)照組相比，高劑量組的以上指標(biāo)差異均不顯著(P>0.05)。

表2　地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊甲烷排放的影響

同行數(shù)據(jù)肩標(biāo)相同字母或無(wú)字母表示差異不顯著(P>0.05)，不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。

In the same row, values with the same or no letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different small letter superscripts mean significant difference (P<0.05). The same as below.

2.2地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響

2.2.1DM和OM的表觀消化率

由表3可知，在相同采食水平下，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組干物質(zhì)的糞排出量均顯著降低(P<0.05)，干物質(zhì)消化量、表觀消化率均顯著提高(P<0.05)，以低劑量組效果最好；試驗(yàn)組有機(jī)物的糞排出量顯著降低，有機(jī)物消化量、表觀消化率均顯著提高(P<0.05)，但試驗(yàn)組之間差異不顯著(P>0.05)。

2.2.2NDF和ADF的表觀消化率

由表4可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組NDF的糞排出量顯著降低(P<0.05)，NDF的消化量、表觀消化率顯著提高(P<0.05)。與對(duì)照組相比，中、高劑量組ADF糞排出量顯著降低(P<0.05)，ADF的消化量、表觀消化率顯著提高(P<0.05)。隨著添加水平的提高，試驗(yàn)組間NDF、ADF的表觀消化率無(wú)顯著變化(P>0.05)。

2.2.3氮的消化代謝

由表5可知，食入氮水平相同時(shí)，與對(duì)照組相比，在相同采食量基礎(chǔ)上，試驗(yàn)組均可顯著降低糞氮、提高氮的表觀消化率(P<0.05)，中、高劑量組可顯著降低尿氮(P<0.05)。在飼糧中添加不同水平的地衣芽孢桿菌，沉積氮、沉積氮/食入氮均顯著高于對(duì)照組(P<0.05)，但試驗(yàn)組之間無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表3　地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊DM和OM表觀消化率的影響

表4　地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊NDF和ADF表觀消化率的影響

表5　地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊氮的消化代謝的影響

2.2.4能量消化代謝

由表6可知，與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的糞能均顯著降低(P<0.05)，低劑量組顯著低于高劑量組(P<0.05)，但與中劑量組差異不顯著(P>0.05)。與對(duì)照組相比，高劑量組的尿能顯著降低(P<0.05)，與低、中劑量組的尿能差異不顯著(P>0.05)。低、中劑量組的甲烷能、甲烷能/食入總能均顯著低于對(duì)照組(P<0.05)。與對(duì)照組相比，試驗(yàn)組的消化能、代謝能、總能消化率、總能代謝率均顯著提高(P<0.05)。

表6　地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊能量消化代謝的影響

3討論

3.1地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊CH4排放的影響

反芻動(dòng)物瘤胃是個(gè)復(fù)雜、動(dòng)態(tài)的微生態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)飼料被攝入后首先在瘤胃中進(jìn)行厭氧發(fā)酵，瘤胃中的微生物把碳水化合物和纖維素發(fā)酵成可繼續(xù)消化利用的物質(zhì)，此過(guò)程中伴隨CH4的產(chǎn)生。瘤胃CH4很難被畜體消化利用，通過(guò)噯氣排出體外[6]。有研究表明，反芻動(dòng)物CH4的產(chǎn)生主要受飼料的類型、組成及食糜外流速度等因素的影響。此外，瘤胃環(huán)境、瘤胃發(fā)酵類型及其微生物區(qū)系也是影響CH4產(chǎn)生的重要因素。

芽孢桿菌為革蘭氏陽(yáng)性需氧菌，在生長(zhǎng)過(guò)程中消耗大量的氧氣，使得腸道內(nèi)氧氣濃度降低，為腸道內(nèi)的生理性厭氧菌的生長(zhǎng)繁殖創(chuàng)造有利條件，同時(shí)使需氧的有害病原菌的生長(zhǎng)由于缺氧受到抑制[5]。反芻動(dòng)物瘤胃類似一個(gè)厭氧發(fā)酵罐，地衣芽孢桿菌的這種生物奪氧作用有利于瘤胃厭氧菌的生長(zhǎng)和繁殖，通過(guò)改變菌群平衡，使得動(dòng)物機(jī)體對(duì)飼料利用率得以提高，間接影響CH4產(chǎn)量。喬國(guó)華等[7]采用短期人工瘤胃的方法研究了地衣芽孢桿菌培養(yǎng)物對(duì)奶牛瘤胃發(fā)酵產(chǎn)CH4的影響，結(jié)果表明，地衣芽孢桿菌降低了37.91%的CH4排放量。本試驗(yàn)在肉羊飼糧中添加地衣芽孢桿菌，并對(duì)活體動(dòng)物直接進(jìn)行CH4產(chǎn)量的測(cè)定，結(jié)果表明，當(dāng)添加水平為2.4×108和2.4×109CFU/(只·d)時(shí)，降低了肉羊CH4的排放量，降幅分別為5.18%和9.33%。CH4排放量的降低程度與喬國(guó)華等[7]體外法的研究結(jié)果差異較大。這可能是因?yàn)椴捎皿w外法難以模擬瘤胃內(nèi)真實(shí)、復(fù)雜的消化過(guò)程，試驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)物的積累也會(huì)影響CH4的產(chǎn)量，而體內(nèi)法直接對(duì)活體動(dòng)物進(jìn)行測(cè)定，因而使得兩者結(jié)果有所差異。

當(dāng)前對(duì)瘤胃CH4調(diào)控的機(jī)理主要有3種模式：1)直接減少甲烷菌的數(shù)目，從而減少CH4生成量；2)通過(guò)減少CH4的合成底物氫氣(H2)而抑制CH4的生成；3)通過(guò)特異性抑制CH4合成過(guò)程中的酶活性而減少CH4排放量[8]。芽孢桿菌在生長(zhǎng)代謝過(guò)程中能產(chǎn)生多種抗菌物質(zhì)，與瘤胃中的微生物之間相互作用，從而影響瘤胃內(nèi)環(huán)境。于萍等[9]研究表明，在斷奶后犢牛飼糧中添加納豆芽孢桿菌，促進(jìn)了琥珀酸絲狀桿菌、白色瘤胃球菌、溶纖維丁酸弧菌和脂解厭氧弧桿菌在消化道中的定植和生長(zhǎng)。符運(yùn)勤[10]以地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌飼喂0～8周齡哺乳期犢牛，提高了8周齡犢牛瘤胃液細(xì)菌種類數(shù)目，促進(jìn)了瘤胃纖維分解菌的定植和繁衍。陳家祥等[11]在飼糧中添加地衣芽孢桿菌，考察其對(duì)肉雞腸道發(fā)育和盲腸微生物區(qū)系平衡的影響，結(jié)果顯示，飼養(yǎng)前期添加水平為50 mg/kg，飼養(yǎng)后期添加水平為200 mg/kg，顯著優(yōu)化了肉雞的腸道組織結(jié)構(gòu)，并使盲腸中的有害菌生長(zhǎng)繁殖受到抑制。有報(bào)道認(rèn)為，CH4的生成量與乙酸含量呈負(fù)相關(guān)，與丙酸含量呈正相關(guān)。當(dāng)乙酸/丙酸為0.5時(shí)，瘤胃中底物發(fā)酵產(chǎn)生CH4的能量損失為0；當(dāng)碳水化合物發(fā)酵只產(chǎn)生乙酸而不產(chǎn)生丙酸時(shí)，CH4產(chǎn)生時(shí)損失的能量達(dá)33%[12]。本試驗(yàn)后期，通過(guò)實(shí)時(shí)定量PCR對(duì)試驗(yàn)羊瘤胃液中的甲烷菌進(jìn)行絕對(duì)定量，發(fā)現(xiàn)低、中劑量組的甲烷菌和原蟲(chóng)的數(shù)目減少，這與低、中劑量組CH4產(chǎn)量的減少相一致。因此，本試驗(yàn)中低、中劑量組降低了CH4的排放量，可能是因?yàn)橹苯訙p少了甲烷菌和原蟲(chóng)的數(shù)目，從而減少了CH4產(chǎn)量。隨著添加水平的增加，地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊CH4的抑制效果先增強(qiáng)后減弱，其中低、中劑量組顯著降低了CH4產(chǎn)量，并以中劑量組效果較好，而高劑量組對(duì)CH4的產(chǎn)生沒(méi)有明顯的抑制效果，造成這種差異的可能的原因有：1)地衣芽孢桿菌進(jìn)入瘤胃后與瘤胃微生物之間相互作用，在適量的添加量范圍內(nèi)可以抑制甲烷菌及原蟲(chóng)的數(shù)量，而當(dāng)添加量過(guò)高時(shí)，瘤胃微生態(tài)中的優(yōu)勢(shì)種群發(fā)生變化，微生物之間復(fù)雜的互作效應(yīng)使得其對(duì)甲烷菌的抑制作用減弱；2)從能量代謝的結(jié)果可看出，地衣芽孢桿菌及其代謝產(chǎn)物可以促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收和利用，但不同劑量組對(duì)這種促進(jìn)作用的影響途徑不同，低、中劑量組更利于減少甲烷能，而高劑量組更利于減少尿能，從而造成對(duì)瘤胃CH4抑制效果的差異。本試驗(yàn)中地衣芽孢桿菌降低CH4排放量的具體機(jī)制，還有待進(jìn)一步的研究。

3.2地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化代謝的影響

營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化率標(biāo)志著動(dòng)物機(jī)體胃腸道功能的強(qiáng)弱。DM和OM的消化率是動(dòng)物對(duì)飼糧消化特性的綜合反映[13]。反芻動(dòng)物因具有特殊的瘤胃結(jié)構(gòu)，能夠利用單胃動(dòng)物難以利用的纖維素、半纖維素等難降解的結(jié)構(gòu)性碳水化合物。NDF和ADF的消化率反映了反芻動(dòng)物對(duì)飼糧的消化利用程度，瘤胃中纖維素的有效降解，不僅為反芻動(dòng)物和瘤胃微生物提供了能量，更是唾液分泌、反芻、瘤胃液緩沖和瘤胃壁健康的有利保障。

微生態(tài)制劑中的芽孢桿菌活性細(xì)胞在動(dòng)物消化道內(nèi)能夠產(chǎn)生淀粉酶[14]、蛋白酶[15]、脂肪酶[16]、木聚糖酶[17]、幾丁質(zhì)酶[18]等代謝產(chǎn)物，可降解某些抗?fàn)I養(yǎng)因子，對(duì)動(dòng)物機(jī)體進(jìn)行輔助消化，從而提高飼料轉(zhuǎn)化率[19]。周盟[20]以植物乳桿菌與枯草芽孢桿菌及其組合菌飼喂?fàn)倥?，提高了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)表觀消化率和肝臟器官指數(shù)，并降低了料重比。戴求仲等[21]以枯草芽孢桿菌和地衣芽孢桿菌的芽孢桿菌制劑飼喂黃羽肉雞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，連續(xù)飼喂6周后，提高了黃羽肉雞的平均日增重，降低了料重比。周振峰[22]以地衣芽孢桿菌飼喂80頭荷斯坦泌乳期奶牛，飼糧中添加量分別為1×109、2×109和3×109CFU/kg，提高了奶牛泌乳期的產(chǎn)奶量，并以2×109CFU/kg的效果最好。李卓佳等[23]研究發(fā)現(xiàn)，以地衣芽孢桿菌飼喂尖吻鱸，提高了尖吻鱸的增重率、特定生長(zhǎng)率、肥滿度，并且提高了前腸蛋白酶的活性。以上結(jié)果與本試驗(yàn)結(jié)果一致。本試驗(yàn)中，3個(gè)地衣芽孢桿菌添加組，即地衣芽孢桿菌添加水平分別為2.4×108、2.4×109和2.4×1010CFU/(只·d)時(shí)，均提高了肉羊?qū)M、OM、NDF和ADF的表觀消化率。這可能與微生態(tài)制劑具有營(yíng)養(yǎng)功能有關(guān)，地衣芽孢桿菌在代謝過(guò)程中能夠?yàn)閯?dòng)物機(jī)體補(bǔ)充蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶纖維素酶等具有較強(qiáng)活性的酶類，降解動(dòng)物體內(nèi)的蛋白質(zhì)、甘油三酯、非淀粉多糖、結(jié)構(gòu)性碳水化物等，促進(jìn)反芻動(dòng)物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化和吸收，從而提高飼料利用率。此外，沉積氮是反映肉羊?qū)Φ睦眯实闹苯又笜?biāo)。本試驗(yàn)中，在肉羊飼糧中添加地衣芽孢桿菌提高了氮的表觀消化率以及沉積氮，說(shuō)明地衣芽孢桿菌利于瘤胃微生物對(duì)氮的利用，有利用微生物蛋白的合成。這可能是因?yàn)檠挎邨U菌在胃腸道中定植后，具有一定的固氮能力，增加了含氮類物質(zhì)的吸收和利用，減少了營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)從糞尿中的排出[24]。

3.3地衣芽孢桿菌對(duì)肉羊能量消化代謝的影響

反芻動(dòng)物消化過(guò)程中的能量損失較非反芻動(dòng)物大，這與瘤胃發(fā)酵中的能量損失有直接的關(guān)系，其中CH4的產(chǎn)生是能量損失的主要途徑[25]。有研究報(bào)道，在能量代謝中，反芻動(dòng)物因CH4形式損失的能量占飼料總能的2%～15%[26]。本試驗(yàn)采用Sable開(kāi)放式呼吸測(cè)熱系統(tǒng)測(cè)得，對(duì)照組的甲烷能/食入總能為7.25%，低、中、高3個(gè)地衣芽孢桿菌添加組的甲烷能/食入總能分別為6.96%、6.76%和7.16%，其中以中劑量組，即添加水平為2.4×109CFU/(只·d)降低效果最顯著。本試驗(yàn)中，添加地衣芽孢桿菌降低了甲烷能、糞能，提高了代謝能、總能代謝率，說(shuō)明添加地衣芽孢桿菌提高了肉羊的能量利用效率。地衣芽孢桿菌在一定條件下能產(chǎn)生抗逆性內(nèi)生孢子，可以產(chǎn)生脂肽類、肽類、磷脂類、多烯類和氨基酸類等多種抗生素，對(duì)病原菌能夠起到很好的抑制作用[5]。此外地衣芽孢桿菌還能夠產(chǎn)生維生素、氨基酸、有機(jī)酸、促生長(zhǎng)因子等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)動(dòng)物機(jī)體的新陳代謝[27]。地衣芽孢桿菌提高肉羊能量利用率的原因可能有：1)減少了甲烷菌的數(shù)量，降低了CH4產(chǎn)量，提高了總能代謝率；2)減少了產(chǎn)氫菌的數(shù)量，減少CH4生成所需的底物氫，從而減少CH4合成量，提高能量利用率；3)改變了瘤胃發(fā)酵類型，降低乙酸/丙酸比例，使瘤胃趨于丙酸型發(fā)酵，促進(jìn)能量的消化代謝；4)改變瘤胃微生物菌群，增加了優(yōu)勢(shì)種群所占比例，為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的消化提供了良好的發(fā)酵環(huán)境，提高飼料利用率；5)提高了動(dòng)物機(jī)體的抵抗力和免疫功能，減少了動(dòng)物機(jī)體對(duì)環(huán)境的應(yīng)激，從而提高了總能的利用率。

4結(jié)論

在本試驗(yàn)條件下，得出如下結(jié)論：

① 在肉羊飼糧中添加地衣芽孢桿菌，當(dāng)添加水平為2.4×108和2.4×109CFU/(只·d)時(shí)，降低了肉羊CH4排放量，降幅分別為5.18%和9.33%。

② 在肉羊飼糧中添加地衣芽孢桿菌，提高了肉羊DM、OM、NDF、ADF、氮的表觀消化率及沉積氮，并提高了飼糧消化能和代謝能，進(jìn)而提高了能量利用率。

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(責(zé)任編輯王智航)

Effects ofBaclicuslincheniformison Methane Emission, Digestion and Metabolism of Mutton Sheep

XIAO Yi1,2TAO Dayong1ZHAO Mingming2ZHAO Jiangbo2MA Tao2TU Yan2DIAO Qiyu2*

(1. College of Animal Science, Tarim University, Alaer 843300, China; 2. Feed Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences, Key Laboratory of Feed Biotechnology of the Ministry of Agriculture, Beijing 100081, China)

Abstract:This study was conducted to investigate the effects of dietary supplementation of different levels of Baclicus lincheniformis on methane emission, digestion and metabolism of mutton sheep, with an aim to provide reference of probiotics for reducing methane emission and improving energy efficiency. Twenty-four healthy Dorper () × thin-tailed Han (♀) crossbred adult wethers (F1) with an average body weight of (45.00±1.96) kg were randomly divided into 4 groups with 6 sheep in each group and each wether as one replicate by an one-factor design, and fed one of the following 4 diets: a basal diet (control group) and the basal diet supplemented with 2.4×108 (low dose group), 2.4×109 (medium dose group) and 2.4×10(10) CFU/d (high dose group) Baclicus lincheniformis per lamb. The experiment lasted for 20 days, including an 8-day adaptation period, and for the following 12 days, methane emission was measured using open-circuit respirometry system and the feces and urine were collected for measuring digestion and metabolism indices. The results showed as follows: 1) compared with control group, the supplementation of Baclicus lincheniformis with 2.4×108 and 2.4×109 CFU/d significantly reduced methane emission on the basis of dry matter intake and metabolic body weight [L/(kg W(0.75)·kg DMI)] by 5.18% and 9.33% (P<0.05), respectively. 2) Compared with control group, the supplementation of Baclicus lincheniformis significantly increased the apparent digestibility of dry matter, organic matter, neutral detergent fibre, acid detergent fibre (ADF, except low dose group) and nitrogen, and retained nitrogen (P<0.05), and significantly improved dietary digestible and metabolizable energy (P<0.05). In conclusion, dietary supplementation of Baclicus lincheniformis can effectively reduce methane emission of sheep, and improve the digestibility of nutrients, all together improve utilization efficiency of dietary energy.[Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016, 28(2)：515-523]

Key words:probiotic; Baclicus lincheniformis; methane; digestion and metabolism; mutton sheep

*Corresponding author, professor, E-mail: diaoqiyu@caas.cn

中圖分類號(hào)：S816.7；S826

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1006-267X(2016)02-0515-09

作者簡(jiǎn)介：肖怡(1990—)，女，新疆庫(kù)爾勒人，碩士研究生，從事反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)研究。E-mail: 16xiaoyi@163.com*通信作者：刁其玉，研究員，博士生導(dǎo)師，E-mail: diaoqiyu@caas.cn

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然基金“綿羊甲烷排放的糞便反射特征光譜研究”(41475126)；國(guó)家科技支撐計(jì)劃“農(nóng)區(qū)肉羊健康養(yǎng)殖模式構(gòu)建與示范”(2012BAD39B05-3)

收稿日期：2015-08-14

doi：10.3969/j.issn.1006-267x.2016.02.025